硅片薄片化让立式PVD难以固定,钙钛矿为何反而选择立式镀膜技术路线?核心原因在于材料形态与物理特性的根本差异:晶硅追求薄片化,薄片在立式设备中难以固定,因此更适合水平放置镀膜;而钙钛矿镀在玻璃基板上,大尺寸玻璃在水平式设备中容易发生自然形变,立式设备反而能规避这一问题,实现自下而上的镀膜。
立式与卧式:两种技术路线的分野
同样是PVD(物理气相沉积)设备,晶硅和钙钛矿的侧重点截然不同。晶硅路线更倾向于水平式(卧式)设备,因为硅片薄片化是大势所趋,采用立式工艺时,太薄的硅片难以固定,水平放置镀膜更有优势。
钙钛矿则相反。钙钛矿是在玻璃上镀膜,目前以小尺寸为主,但如果玻璃尺寸变大,把大玻璃放进水平式设备中,很容易发生自然形变。而立式设备可以实现自下而上的镀膜,有效规避重力带来的形变问题。这正是钙钛矿技术路线选择立式镀膜的核心逻辑。
设备厂商的布局与储备
从产业链价值量来看,PVD(含RPD)设备在钙钛矿全产业链中价值占比约40%,是价值量最高的环节。PVD设备在钙钛矿生产中应用广泛——从玻璃基底到两个传输层、再到电极都会用到,除钙钛矿层本身外,钙钛矿电池的其余部分都会涉及PVD设备。
设备厂商已围绕这一技术路线展开布局。捷佳伟创的钙钛矿产线中就有两个立式设备,是为未来技术储备所做的准备;其“立式反应式等离子体镀膜设备(RPD)”已通过厂内验收并填补国产设备空白。京山轻机旗下晟成光伏完成了蒸镀PVD(卧式和立式)的出货,湖南红太阳则完成了溅射镀PVD以及ALD的出货。
常见问题
钙钛矿电池所有膜层都用立式PVD镀膜吗?
不是。钙钛矿电池中,除钙钛矿层外,玻璃基底、传输层、电极等环节都会涉及PVD设备。钙钛矿层本身通常采用狭缝涂布等溶液法工艺完成。
立式镀膜对设备精密度和良率有何影响?
立式镀膜通过自下而上的方式规避大玻璃在水平放置时的自然形变,有助于保障大尺寸基板上的镀膜均匀性。目前钙钛矿组件仍以小尺寸为主,立式设备更多是为未来大尺寸玻璃的量产需求做技术储备。
哪些厂商已具备钙钛矿用镀膜设备的出货能力?
根据公开信息,捷佳伟创完成了RPD(立式)的量产线出货,京山轻机(晟成光伏)完成了蒸镀PVD(卧式和立式)的出货,湖南红太阳完成了溅射镀PVD及ALD的出货。此外,众能光电、合肥欣奕华等厂商也在溅射镀或蒸镀PVD领域有所布局。